• Title/Summary/Keyword: 광반응기

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Photocatalytic Reactivity of Titania Deposited Beads in Continuous Reactor (광촉매 박막증착 비드의 연속식 반응기에서의 광반응성)

  • Park Jaehyeon;Lee Seung Yong;Ha Jin-Wook
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.274-276
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유동층 화학기상증착법(FB CVB; Fluidized Bed Chemical Vapor Deposition)으로 광촉매가 박막증착된 비드를 제조하였고 제조된 광촉매코팅비드의 광반응성을 연속식 반응기에서 아세트알데히드의 분해능력을 측정하여 분석하였다. 광촉매가 박막증착된 비드의 FE-SEM 분석 결과 글라스 비드 위의 티타니아는 비교적 매끄럽게 증착되었고, 실리카 위의 티타니아는 입자의 형태로 증착되었으며 알루미나 위의 티타니아는 결정상을 이루며 증착됨을 확인 할 수 있었다. Acetaldehyde 기체의 광촉매에 의한 분해 실험을 진행하기 위해 연속식 반응기를 설계 제작하였고, 이 반응기를 사용하여 제조된 광촉매 코팅입자의 광반응성을 살펴보았다. 반응기는 가스 주입구와 출구를 갖고 있으며, 중심부에 UV 램프가 설치되었다. 반응기는 내열유리(pyrex)로 제작하였으며, 체적은 100 ml이다. 반응기 내부의 중심부에 UV 램프가 설치되고 UV 램프와 반응기 외부사이에 유동층 화학기상증착법에 의해 티타니아가 박막증착된 광촉매입자가 위치하여 광반응성을 평가하였다. 유량변화에 따른 광반응성을 측정하였으며, 알루미나에 광촉매를 증착시킨 제품의 경우 가스유량 100cc/min에서는 acetaldehyde가 $100\%$ 분해되고, 가스유량 500cc/min에서는 $50\%$정도 분해되는 것을 알 수 있었다.

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Effect of Light on Growth of Chlorella sp. HA-1 in Large-scale Photobioreactors for Biological $CO_2$ Fixation (생물학적 $CO_2$ 고정화를 위한 스케일-업된 광생물반응기에서 Chlorella sp. HA-1의 성장에 미치는 빛의 영향)

  • 이재영;권태순;김호정;양지원
    • KSBB Journal
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    • v.18 no.4
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    • pp.340-345
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    • 2003
  • Feasibility of large-scale photobioreactors for biological CO$_2$ fixation was investigated using Chlorella sp. HA-1. Generally, as the volume of photobioreactor increased, the CO$_2$ fixation rate decreased because of a lower illumination efficiency in large-scale than in small-scale photobioreactors. Though controlling the arrangement and the number of light source, the maximum CO$_2$ fixation rates that could be achieved were 530 and 357 gCO$_2$/㎡day for 40 L and 188 L photobioreactor, respectively, which was higher than the CO$_2$ fixation rate of lab-scale photobioreactor.

Effect of the transit time on the characteristics of 1.55 $\mu\textrm{m}$ traveling - wave waveguide photodetector (전이 시간이 1.55$\mu\textrm{m}$ 진행파형 광 검출기의 특성에 미치는 영향)

  • 이정훈;공순철;이승진;최영완
    • Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.12-13
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    • 2000
  • 진행파형 광 검출기는 전기적으로 분포된(distributed) 구조이므로, 그 대역폭은 RC 시정수에 의해 제한되기보다는 광 흡수계수와 광과 마이크로파 사이의 진행속도 차에 의해 제한된다$^{(1)(2)}$ . 진행파형 광검출기에서 광과 마이크로파 사이의 속도 부정합이 대역폭에 미치는 영향은 속도 부정합 임펄스 반응(velocity-mismatch impulse response)의 제시를 통해 이미 분석되었다$^{(1)(2)}$ . 그러나, 대역폭에 제한에 큰 영향을 미칠 것이 예상되는 진성 흡수 영역에서의 전송자 표류 시간은 아직 구체적으로 고려되지 않았다. 본 논문에서는 진성 흡수영역에서의 전송자 표류 시간을 고려하였다. 그 전이 시간(transit time)을 고려하기 위해 속도 부정합 임펄스 반응을 수정하여 제시하였다. 새로히 제시된 임펄스 반응은 광 도파로 해석과 진성 영역 분할에 의해 모델화 되었으며, 이 임펄스 반응을 통해 전이 시간과 속도 부정합이 대역폭에 미치는 영향을 살펴보았다. (중략)

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TITANIUM DIOXIDE를 이용한 AN 중합 공정 폐수의 처리

  • 이태경;나영수;송승구
    • Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
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    • 2001.05a
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    • pp.138-139
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    • 2001
  • $TiO_2$/UV 고급 산화 공정을 실제 산업 폐수에 적용하였다. 회분식 원통형 반응기에서 T산업 폐수를 광반응시킨 결과 COD 값과 TOC 값이 24시간 경과된 후 95% 이상의 제거 효율을 나타내었다. 광반응에 미치는 인자에 대한 연구에서 $TiO_2$ powder가 0.1 $g/{\ell}$ 에서 8 $g/{\ell}$까지는 투입된 광촉매의 량과 광반응속도가 비례적으로 증가되었으나 10 $g/{\ell}$ 이상에서는 광차폐효과가 나타나 광반응속도가 감소하였으며, UV 광원이 강할수록 광반응 속도는 증가하였고 초기 pH는 광촉매 반응에 영향을 미치지 않음을 알 수 있었다.

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Evaluation of Hydroxyl radical Formation and Energy Distribution in Photolysis Reactor (광반응 반응기 내부의 에너지 분포와 라디칼 생성에 대한 연구)

  • Nam, Sang-Geon;Hwang, An-Na;Cho, Sang-Hyun;Lim, Myung-Hee;Kim, Jee-Hyeong
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.11 no.2
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    • pp.179-183
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    • 2011
  • In this study, photochemical effects (OH radical formation) in the photoreactor was investigated to analyze UV-C intensity distribution. In addition, The influence radius of the UV-C lamp was measured at various dose of $TiO_2$ (Degussa P-25). The photoreactor used in this study was bath type reactor which is made by acrylic and the UV-C lamp (SANKYO DENKI, wavelength : 254 nm, Diameter : 2.2 cm, Length : 18.5 cm) was used as photo source. The maximum electric power consumption of the UV lamp was 10.5 W. The OH radical formation by UV-C was measured by KI dosimetry methods. From the results, the effective OH radical formation was occurred under the following condition. The reasonable distance of UV-C lamp is within 13 cm and the intensity of UV-C lamp should be more than 0.367 mW/$cm^2$. Moreover, the concentration of catalyst affects on the influence radius of the UV lamp.

Carotenoid Production of Transformed Carrot Hairy Root and Its Culture in Bioreactor (형질전환된 당근 모상근의 Carotenoid 생산과 생물반응기에서의 배양)

  • 고경민
    • Journal of Plant Biology
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    • v.35 no.4
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    • pp.365-370
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    • 1992
  • 다양한 배양조건을 이용하여 당근 모상근의 생장과 carotenoid 함량을 조사하였으며, 이러한 배양조건을 airlift형생물 반응기에 적용하여 모상근의 다량 배양을 시도하였다. 고형배지 배양에서의 carotenoid 함량은 광조건에서 배양된 모상근이 암조건에서 배양된 모상근보다 10배 정도 증가하였으며, 모상근의 생장은 광조건이 암조건보다 낮은 수준이었다. 공기 유출기 배양에서는 모상근이 광조건과 암조건 모두에서 매우 빠르게 생장하여 생줄량의 차이가 없었으며, 모상근의 생장과 carotenoid 함량에 있어서 빛의 조사는 모상근의 전체적인 생중량을 증가시키기 보다는 배양 후기 생장단계에서 carotenoid 함량을 증가시켜서 암조건에 비하여 10배 정도의 carotenoid(11 $\mu\textrm{g}$/g)를 생산하였다. 모상근을 생물 반응기에서 배양하였을 때, 모상근이 지수함수적으로 빠르게 생장하여 배양 25일 동안에 처음 무게의 11배를 나타내었다. 그리고 pH는 처음 5.5에서 5일후 4.9로 떨어지다가 그 이후에 일정한 수준(pH 4.8)을 보여주었으며, 광주기와 광도을 조절하지 않은 상태에서의 carotenoid 함량은 2$\mu\textrm{g}$/g으로 나타났다.

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A Web-based Realtime Monitoring System for Photobioreactor (웹-기반 실시간 광생물 반응기 모니터링 시스템)

  • Sung, Won-Ki;Kim, Sung-Soo;Lee, Je-Hoon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.13 no.9
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    • pp.4341-4348
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    • 2012
  • This paper presents a web-based real-time monitoring system for a photobioreactor using an WiFi wireless network. An WiFi interface can support high speed data transfer, up to 11Mbps and it can be compatible with commercial wireless LAN environment. Thus, the proposed cell culture based on WiFi network can be easily applied to the reconfigurable system and real-time monitoring system. In this paper, we integrate the commercial WiFi module to the various bio-sensors and sensor control board to configure the wireless network. After we evaluate application S/W for monitoring the environment within incubator, we verify the proposed sensor networks for a cell culture system and its monitoring system. This result can be applicable for various bio-applications that require the network configuration and real-time monitoring system.

Photocatalytic degradation of Trichloroethylene with annulus fluidized bed photoreactor (애뉼러스 유동층 광반응기에서 Trichloroethylene의 광촉매 분해반응 특성)

  • 임탁형;김상돈
    • Proceedings of the Korea Society for Energy Engineering kosee Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.215-218
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    • 2002
  • 대기로 배출되는 휘발성 유기화합물 중의 하나인 TCE (Trichroloethylene)를 제거하는 기술들은 설치비 및 운전비가 많이 요구되는 흡착, 응축, 소각기술 들이 있으며, 이를 대체하는 신기술로 광촉매 반응을 이용함으로서 유기휘발물을 상온과 상압에서 광반응시켜 제거함으로서, 설치 및 조업비 측면에서 경제적인 이점이 있다.(중략)

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Immobilization of Lum,brokinase on the Surface of Polyurethane by using the Photoreactive Poly(acrylic acid) (광반응성 poly(acrylic acid)를 이용한 Lumbrokinase 의 polyurethane 표면 고정화 방법에 관한 연구)

  • 김현정;류은숙;김종원;민병구
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.6
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    • pp.547-553
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    • 1999
  • 생체재료로 사용되는 polyurethane(PU) 표면에 항혈전성 lumbrokinase(LK)를 고정함으로써 생체적합성을 향상시키고자하였다. 먼저 LK를 PU 표면에 고정하기 위한 가교제로서 4-azidoaniline hydrochloride와 poly(acrylic acid)를 이용하여 4-azidophenyl 작용기가 amido 결합으로 치환된 수용성, 광반응성 poly(acrylic acid)(PPa-II)를 합성하였다. H-nuclear magnetic reasonance spectrum(500MHz H-NMR)의 6-7 peak와 infrared spectrum (FT-IR) 의 2125.48 cm peak으로부터 PPA-II의 합성을 지원하였다. EH한 4-azidophenyl 작용기가 poly(acrylid acid) 잔기에 치환된 정도는 UV/VIS adpectrophotometric spectrum을 확인한 결과 11~14%임을 알 수있었다. 0.5 1및 5% PPA-II를 각각 광반응하여 얻은 PU는 39.5, 161.8 및 181.5 nmole/$\textrm{cm}^2$의 농도로 표면에 carvoxyl 작용기가 유도되었음을 알 수있었다. 0.05M KH2PO4 (pH 4.5) 용액에서 1-ethyl-3-(3-(dimethylamino)propyl)carbodiimide(EDC)를 촉매로 사용하여 LK를 PU표면에 amido 공유결합으로 고정하였으며, 이것은 지속적인 fibrinolytic 활성도를 보였다. PPA-II를 이용한 표면 개질 방법은 수용성 반응조건에서 이루어진다는 점과 광반응을 이용함으로써 특정부위에서의 표면개질이 가능하다는 점에서 그 응용가치가 크며 아울러 PU의 생체적합성을 향상시킬 수 있는 방법으로서 판단된다.

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Desulfurization efficiency in photobioreactors dependent on the irradiation type of light sources (광생물반응기내 광조사 유형별 탈황 효율)

  • An, Jin Young;Kim, Byung Woo
    • Clean Technology
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    • v.6 no.1
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    • pp.71-78
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    • 2000
  • Removal rates of hydrogen sulfide were investigated to known effects of several light sources with external and internal irradiation on the desulfurization using C. thiosulfatophilum. In the case of internal illumination system, optical-fiber photobioreactor was applied to increase the light availability. Furthermore, sunlight was used as the main light energy in the daytime and metal-halide lamp was applied as an additional light energy at night. Light energy of 99% was saved by the application of the LED's array in comparison with the incandescent light source. $H_2S$ removal rates at 5,000 lux in a 4-L photobioreactor were shown as 0.040, 0.138, 0.136, and 0.134 (${\mu}mol$ $H_2S/min$)/(mg protein/L), respectively, in the following order of light sources, when several light sources such as fluorescent, energy-saving, incandescent, halogen lamp, and filtered light at 460 nm were applied. Removal rate per unit cell concentration with the internal light diffused optical-fibers increased about 1 six times as much as that with the external light sources. Removal rate per unit cell concentration, using sunlight in the daytime and a metal-halide lamp at night, was 0.41 less than 0.869 (${\mu}mol$ $H_2S/min$)/(mg protein/L) using a 400 W metal-halide lamp day and night, since the automatic sunlight collection system can transmit the light intensity as only 10% of that with a metal-halide lamp.

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